Pflanzenzelle
Frank Müller
Created on April 17, 2022
Wiederholung der Aufgaben der Zellorganellen (Oberstufe)
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Transcript
Pflanzen-zelle
Die Abbildung ist natürlich nur modellhaft zu betrachten. In Wahrheit sehen die Zellen unter dem Mikroskop ganz anders aus. Daher findet man in Aufgaben zu diesem Thema oft den Operator "skizzieren".
- Was sind die Aufgaben des Zellkerns?
- Was passiert hier bei Zellteilungen?
- Wie ist die DNA aufgebaut, die im Zellkern gespeichert ist?
Zellkern
Aufgaben des Zellkerns:
Der Zellkern steuert alle Vorgänge in der Zelle, speichert die Erbinformation (DNA) und schickt Kopien der DNA in Form von mRNA zur Proteinbiosynthese an die Ribosomen.
Zellteilungen:
Bei der Mitose entstehen durch die Trennung der Chromatiden zwei genetisch identische Zellen, die jedoch die halbe Menge an DNA besitzen. Diese wird in der Interphase wieder verdoppelt.
In der Meiose werden die Geschlechtszellen gebildet. In zwei Teilungsvorgängen entstehen aus diploiden Zellen haploide mit Einchromatidchromosomen.
DNA:
Die DNA hat eine Strickleiterstruktur. Zucker- und Phosphatmoleküle bilden hierbei die Holme, die vier Basen bilden durch die Paarung homologer Moleküle (Cytosin & Guanin / Adenin & Thymin) die Sprossen.
Endoplasmatisches Reticulum (ER)
- Was ist die Aufgaben des ER?
- Wie hängt das ER mit den anderen Zellorganellen zusammen?
Aufgaben des ER:
Das Endoplasmatische Reticulum ist das Transportsystem der Zelle.
Zusammenhang mit anderen Organellen:
Das ER kann Stoffwechselprodukte von einem zum anderen Zellorganell transportieren, z.B. die Proteine, die an den Ribosomen hergestellt werden. Daher befinden sich oft auf dem ER zahlreiche Ribosomen (--> raues ER).
Vakuole
- Was ist die Aufgaben der Vakuole?
- Wie werden Stoffe zwischen der Vakuole und der Umgebung ausgetauscht?
Aufgabe der Vakuole:
Die Vakuole sammelt und speichert Wasser sowie Stoffwechselprodukte. Daher heißt sie auch Zellsaftvakuole, deren Inhalt z.B. den Geschmack von Früchten ausmacht.
Stofftransport:
Die Membran der Vakuole ist semipermeabel, also nicht alle Stoffe können beliebig hindurch. Durch aktiven Transport kann die Zelle jedoch Stoffe gezielt hinein bzw. hinaus befördern. Wasser diffundiert durch die Membran, wodurch aufgrund dieser Osmose das Volumen der Vakuole stark variieren kann.
Chloroplast
- Was ist die Aufgabe des Chloroplasten?
- Wie laufen die Vorgänge im Chloroplasten im Detail ab?
Aufgabe der Chloroplasten:
In den Chloroplasten findet die Fotosynthese statt. In diesem Stoffwechsel werden mit Hilfe von Licht energiereiche Nährstoffe (z.B. Glucose) hergestellt.
Details:
In der lichtabhängigen Reaktion (Lichtreaktion) wird durch Lichtenergie Wasser gespalten (=Fotolyse), der dabei entstehende Sauerstoff wird über das Laubblatt an die Umgebung abgegeben. Die außerdem entstehenden Protonen und Elektronen werden auf das Coenzym NADP+ übertragen.
In der lichtunabhängigen Reaktion (Dunkelreaktion) wird Kohlenstoffdioxid im Calvinzyklus fixiert. Mit Hilfe der beladenen Coenzyme wird dann Glucose hergestellt.
Golgi-Apparat
- Was ist die Aufgabe des Golgi-Apparats?
- In wie weit ermöglicht der Aufbau der Biomembran, dass der Golgi-Apparat seine Aufgaben erfüllen kann?
Aufgaben des Golgi-Apparats:
Der Golgi-Apparat kann Stoffe mit Hilfe von Vesikeln (Bläschen) aufnehmen oder abgeben.
Biomembran:
Die Phospholipiddoppelschicht der biologischen Membranen ist nicht starr. Die Bausteine, die Phospholipide, lassen sich daher verschieben, zu Ausstülpungen formen, die sich abspalten können (--> Vesikel) und wieder in Membranen integrieren.
Mitochondrium
- Was ist die Aufgabe des Mitochondriums?
- Warum besitzen Nervenzellen so viele Mitochondrien?
- Wie ist der Zusammenhang zwischen Mitochondrien und der Endosmbiontentheorie?
Aufgaben der Mitochondrium:
In den Mitochondrien findet die Zellatmung statt, bei der Energie aus Nährstoffen (z.B. Glucose) in Form von ATP gespeichert wird.
Nervenzellen:
In Nervenzellen müssen die Natrium-Kalium-Ionenpumpen dafür sorgen, dass das Ruhepotenzial aufrecht erhalten wird. Dies gelingt nur durch energieaufwändigen Transport der Ionen. Daher müssen die Mitochondrien viel ATP bereit stellen.
Endosymbiontentheorie:
Diese Theorie besagt, dass ursprünglich prokaryotische Zellen in andere Zellen eingewandert sind und seitdem dort in Symbiose mit diesen Zellen leben. Unterstützt wird diese Theorie u.a. dadurch, dass Mitochondrien eine Doppelmembran und eigene DNA besitzen.
Ribosomen
- Was ist die Aufgabe der Ribosomen?
- Wie laufen die Vorgänge am Ribosom ab?
- Warum sind viele Ribosomen am Endoplasmatischen Reticulum?
Aufgabe der Ribosomen:
An den Ribosomen findet die Proteinbiosynthese statt.
Ablauf der Proteinbiosynthese:
Aus dem Zellkern kommt die mRNA, eine Kopie eines DNA-Abschnittes. Die tRNA-Moleküle kommen mit Aminosäuren beladen zu den Ribosomen, wo aufgrund des Triplett-Codes die Aminosäuren in der richtigen Reihenfolge zu einem Protein zusammengebaut.
Endoplasmatisches Reticulum:
Um die produzierten Proteine zu ihren Einsatzorten bringen zu können, befinden sich viele Ribosomen direkt auf dem ER, dem Transportsystem der Zelle (--> raues ER).
Zellwand
- Was ist die Aufgabe der Zellwand?
- Aus welchem Stoff ist die Zellwand hauptsächlich aufgebaut?
- Was ist der Vorteil einer Zellwand gegenüber von Zellen, die nur eine Zellmembran besitzen?
Aufgabe der Zellwand:
Die Zellwand grenzt die Zelle nach außen ab und regelt den Stoffaustausch mit der Umgebung.
Stoff der Zellwand:
Pflanzliche Zellen bestehen zum großen Teil aus Cellulose, einem Polysaccharid (Vielfachzucker).
Vorteil der Zellwand:
Die Stabilität sorgt dafür, dass sich die Zelle auch bei Wasserverlust nicht verformt, im Gegensatz zum Beispiel zu tierischen Zellen, die nur von einer Zellmembran umgeben sind.